CN204028289U - 一种分布式矿用电缆在线局部放电监测与故障定位装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种分布式矿用电缆在线局部放电监测与故障定位装置，主要包括两个宽频脉冲电流传感器、两个监测终端和一个上位机端。监测终端包含信号调理电路、A/D转换电路、DSP控制器、第一光电转换装置，上位机端包含第二光电转换装置和上位机。本实用新型采用分布式监测终端，不受电缆电网拓扑结构影响，安装方便，可靠性高，能够提高电缆局部放电监测的准确度和灵敏度，同时可以实现电缆的局部放电故障点准确定位。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种绝缘监测装置，具体涉及一种分布式矿用电缆在线局部放电监测与故障定位装置。
背景技术
目前，针对XLPE电缆发展了多种监测方法，其中应用较为广泛的有直流分量法、直流叠加法、介质损耗法和局部放电法。直流分量法中测得直流分量电流虽然在一定程度上能够反映绝缘中的水树枝问题，但其存在被测电流值微弱、测量结果易受杂散电流与护层绝缘电阻影响等问题；直流叠加法测得的绝缘电阻只有在发生贯穿水树枝后才有体现，因此分散性较大，与电缆绝缘剩余寿命的相关性不好；个别较为集中的绝缘缺陷并不会使整根电缆的介质损耗值发生明显变化，因此介质损耗法反映的往往只是电缆绝缘的普遍性缺陷，只有局部放电法能够实时准确知道电缆的绝缘状况。
局部放电的发生会伴随出现许多非电的和电的现象：非电现象有光、声、热的辐射，气体压力变化，化学变化等；电现象主要有电脉冲、电磁辐射以及介质损耗增大等。局部放电的监测实际上就是对这些表征局部放电的物理量进行监测，根据所测物理量的不同，监测方法可分为非电气监测法和电气监测法。非电气监测法主要有超声波监测法、温度监测法，非电气监测法主要包括：电容耦合法、差分法、超高频法、方向耦合法、电磁耦合法。
但是，声音信号沿电缆传播时衰减很快，而电缆温度受负荷、天气状况以及敷设环境的影响很大，因此在现场应用中主要采用电气法对XLPE电缆的局部放电进行监测。电气监测法中电容耦合法的灵敏度高，抗干扰能力较强，但是需要破坏电缆，所以对于已经铺设完成的电缆线路此方法不适用；差分法抗干扰性能较好，接线较简单，但是一般用于对110kV及以上的XLPE电缆进行局部放电信号的采集，其监测的频率范围约为3～12MHz，频率一旦高于12MHz，能量损耗将导致高频信号大幅衰减，使其监测灵敏度明显降低；方向耦合法的监测频带较高，但是此方法的实现同样需要破坏电缆，因此其应用受到了限制；电磁耦合法无需预先安装耦合器，操作十分方便，其监测频带宽，配合使用一定的抗干扰措施便可获得良好的监测效果，成为目前国内普遍采用的一种监测方法。在监测到电缆局部放电放的同时，如果能对局部放电源进行定位，局部放电活动测量的实效性就会大大提高，故局部放电源定位技术成为近年来国内外的研究热点。
实用新型内容
为解决现有电缆绝缘监测和故障测试仪由于电磁干扰等原因不能运用到煤矿井下和不具有防爆性能等问题，本实用新型提供一种安全便捷的矿用电缆在线局部放电监测与定位装置。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
本实用新型提供一种分布式矿用电缆在线局部放电监测与故障定位装置，包含宽频脉冲电流传感器一和宽频脉冲电流传感器二、第一监测终端、第二监测终端和上位机端，宽频脉冲电流传感器一和宽频脉冲电流传感器二分别钳接在矿用电缆金属屏蔽层两端的两个接地线上，第一监测终端通过同轴电缆与宽频脉冲电流传感器一相连，第二监测终端与宽频脉冲电流传感器二相连，第一监测终端和第二监测终端实时同步采集局部放电信号，所述第一监测终端和第二监测终端通过光纤连接在上位机端。
进一步地，上述本实用新型的第一监测终端和第二监测终端均包含信号调理电路、A/D转换电路、DSP控制器、第一光电转换装置，宽频脉冲电流传感器一和宽频脉冲电流传感器二将信号传递给信号调理电路，经过信号调理电路后传递给到A/D转换电路将信号转换为数字信号，数字信号通过DSP控制器以后送到第一光电转换装置转换为光信号。
上述的上位机包含第二光电转换装置和上位机，其中第二光电转换装置将光信号转换为电信号，送入上位机。
上述的第一光电转换装置包含依次相连的传输编码器、第一电平转换器、光纤发送器。
上述的第二光电转换装置包含依次相连的光纤接收器、第二电平转换器、接收解码器。
上述的宽频脉冲电流传感器一和宽频脉冲电流传感器二为矿用防爆罗氏宽频脉冲电流传感器。
上述的述第一监测终端和第二监测终端密封在防爆壳内。
上述的DSP控制器接有报警装置与显示装置。
进一步地，上述A/D转换电路和DSP控制器采用的型号为ADS1672和Dspic30F6014。
采用上述技术方案的本实用新型，具有以下有益效果：
1、上位机端与监测终端通过光纤传输信号，可以避免井下的强电磁干扰；
2、性能可靠且监测效果好。将宽频脉冲电流传感器钳接在矿用电缆屏蔽层接地线上来监测局部放电脉冲信号,并且通过同步触发模式实现电缆两端监测终端数据的同步采集，能够实现电缆局部放电监测和局部放电位置的精确定位；
3、安装方便，可靠性高。采用将宽频脉冲电流传感钳接在矿用电缆屏蔽层接地线上,产生的局部放电脉冲电流会沿着电缆传到接地线上且衰减较小,宽频脉冲电流传感器频段为10-100MHz,避免了在10MHz以下产生的噪声干扰,大大提高了矿用电缆局部放电测试的灵敏度和局部放电定位的准确性；
4.、宽频脉冲电流器钳接在开关柜的出线电缆屏蔽层接地线上,可以实现低电压操作,安全可靠；
5、采用的是非侵入分布式监控，不会对现有的矿用电缆设施造成任何破坏，并且不受煤矿井下电缆拓扑结构的影响，能够随时进行扩充；
6，将监测终端密封在防爆壳内，可以解决监测装置的防爆问题。
附图说明
图1是本实用新型的原理示意图。
图2是第一光电转换装置。
图3是第二光电转换装置。
其中，1-矿用电缆，2-宽频脉冲电流传感器一，3-宽频脉冲电流传感器二，4-第一监测终端，5-第二监测终端，6-上位机端。
具体实施方式
以下将参照附图，对本实用新型的实施方式进行详细的描述。应当理解，本实施方式仅仅是为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
图1为本实用新型一种分布式矿用电缆在线局部放电监测与故障定位装置原理框图，本实用新型提供的一种分布式矿用电缆在线局部放点监测与定位装置，包含罗氏宽频脉冲电流传感器一2、罗氏宽频脉冲电流传感器二3、第一监测终端4、第二监测终端5、上位机端6，第一监测终端4和第二监测终端5分别密封在防爆壳内，并且均一端通过光纤连接到上位机端6，另一端通过同轴电缆与罗氏宽频脉冲电流传感器一和罗氏宽频脉冲电流传感器二相连，罗氏宽频脉冲电流传感器一2、罗氏宽频脉冲电流传感器二3钳接在同轴电缆两端接地线上。第一监测终端4和第二监测终端5中均包含依次相连的信号调理电路、A/D转换电路、DSP控制器、第一光电转换装置，并且DSP处理器上连接报警装置与显示装置。第一光电转换装置包含依次相连的传输编码器、第一电平转换器、光纤发送器，上位机端6包含第二光电转换装置、上位机，第二光电转换装置连接上位机。所述的第二光电转换装置包含依次相连的光纤接收器、第二电平转换器、接收解码器。
罗氏宽频脉冲电流传感器一2和罗氏宽频脉冲电流传感器二3监测到的脉冲电流，通过高频同轴电缆进入信号调理电路、 A/D转换电路、 DSP处理器，再进入第一光电转换装置，经第一光电转换装置转换的光信号通过光纤传输到第二光电装换装置，最终进入上位机。
上述的罗氏宽频脉冲电流传感器一2和罗氏宽频脉冲电流传感器二3为矿用防爆罗氏宽频脉冲电流传感器。
本发明的监测与定位装置工作时，罗氏宽频脉冲电流传感器一2和罗氏宽频脉冲电流传感器一3通过电磁耦合原理监测接地线两端的脉冲电流，采集到局部脉冲信号以后，将信号通过高频同轴电缆传到信号处理电路，信号处理电路中的滤波电路、调理电路、功放电路对信号进行滤波、去噪、放大处理后，传输到A/D转换器，将电信号转换为数字信号，再通过中断传给DSP控制器以后，传输到传输编码器编码并输出给第一电平转换器进行转换，转换后的信号将传输给光纤发送器将电信号转换为光信号，并输入到光纤电缆中，通过光纤电缆传输到光纤接收器，光纤接收器将光信号再转换为电信号传给第二电平转换器，将电信号转换为普通的电平信号，接收解码器接收到该信号以后将该信号解码得到局部脉冲电流信号传输至上位机中，如果监测到的局部脉冲信号满足局部放电特性，则可此矿用电缆发生了局部放电现象，再通过局部放电信号到达两端的时间差定位局部放电故障点，从而可安排停电检修,避免电缆绝缘的进一步恶化,保障电缆的安全运行。作为一种优选的实施方式，A/D转换电路选择型号为ADS1672的数模转换器，DSP选择为Dspic30F6014型处理器。
在井下时，由于 DSP控制器上的报警装置和显示装置，因此也可用过DSP控制器监测局部脉冲电流信号，进行局部放电现象的报警。
Claims (8)
1.一种分布式矿用电缆在线局部放电监测与故障定位装置，其特征在于：包含宽频脉冲电流传感器一（2）、宽频脉冲电流传感器二（3）、第一监测终端（4）、第二监测终端（5）和上位机端（6），宽频脉冲电流传感器一（2）和宽频脉冲电流传感器二（3）分别钳接在矿用电缆（1）金属屏蔽层两端的两个接地线上，第一监测终端（4）通过同轴电缆与宽频脉冲电流传感器一（2）相连，第二监测终端（5）与宽频脉冲电流传感器二（3）相连，所述第一监测终端（4）和第二监测终端（5）实时同步采集局部放电信号，所述第一监测终端（4）和第二监测终端（5）通过光纤连接在上位机端（6）。
2.根据权利要求1所述的一种分布式矿用电缆在线局部放电监测与故障定位装置，其特征在于：所述第一监测终端（4）和第二监测终端（5）均包含信号调理电路、A/D转换电路、DSP控制器、第一光电转换装置，宽频脉冲电流传感器一（2）和宽频脉冲电流传感器二（3）将信号传递给信号调理电路，经过信号调理电路后传递给到A/D转换电路将信号转换为数字信号，数字信号通过DSP控制器以后送到第一光电转换装置转换为光信号。
3.根据权利要求2所述的一种分布式矿用电缆在线局部放电监测与故障定位装置，其特征在于：所述上位机端（6）包含第二光电转换装置和上位机，第二光电转换装置将光信号转换为电信号，送入上位机。
4.根据权利要求3所述的一种分布式矿用电缆在线局部放电监测与故障定位装置，其特征在于：
所述第一光电转换装置包含依次相连的传输编码器、第一电平转换器、光纤发送器；
所述第二光电转换装置包含依次相连的光纤接收器、第二电平转换器、接收解码器。
5.根据权利要求1所述的一种分布式矿用电缆在线局部放电监测与故障定位装置，其特征在于：所述宽频脉冲电流传感器一（2）和宽频脉冲电流传感器二（3）均为矿用防爆罗氏宽频脉冲电流传感器。
6.根据权利要求1或2所述的一种分布式矿用电缆在线局部放电监测与故障定位装置，其特征在于：所述第一监测终端（4）和第二监测终端（5）密封在防爆壳内。
7.根据权利要求2所述的一种分布式矿用电缆在线局部放电监测与故障定位装置，其特征在于：所述DSP控制器接有报警装置与显示装置。
8.根据权利要求2所述的一种分布式矿用电缆在线局部放电监测与故障定位装置，其特征在于：所述A/D转换电路和所述DSP控制器为ADS1672和Dspic30F6014。
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|---|---|---|---|---|
| CN104898081A (zh) * | 2015-06-05 | 2015-09-09 | 北京兴迪仪器有限责任公司 | 一种交流高压电缆分布式局部放电检测系统的现场校验方法 |
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| CN112136055A (zh) * | 2018-03-19 | 2020-12-25 | 莱尼电缆有限公司 | 用于监测电缆的测量设备和方法 |
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104898081A (zh) * | 2015-06-05 | 2015-09-09 | 北京兴迪仪器有限责任公司 | 一种交流高压电缆分布式局部放电检测系统的现场校验方法 |
| CN105116286A (zh) * | 2015-08-24 | 2015-12-02 | 江苏省电力公司南京供电公司 | 一种全光纤电力隧道电缆状态实时监测系统 |
| CN105116286B (zh) * | 2015-08-24 | 2020-06-19 | 江苏省电力公司南京供电公司 | 一种全光纤电力隧道电缆状态实时监测系统 |
| CN106353657A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-01-25 | 国网福建省电力有限公司 | 高压直流电缆局部放电智能监测装置及监测方法 |
| CN112136055A (zh) * | 2018-03-19 | 2020-12-25 | 莱尼电缆有限公司 | 用于监测电缆的测量设备和方法 |
| CN110031735A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-07-19 | 国网湖南省电力有限公司 | 基于高频脉冲电压的带电电缆绝缘状态诊断方法、系统及介质 |
| CN110031735B (zh) * | 2019-05-24 | 2021-04-27 | 国网湖南省电力有限公司 | 基于高频脉冲电压的带电电缆绝缘状态诊断方法、系统及介质 |
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